[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klebeband, insbesondere ein doppelseitiges
Klebeband, mit einem aus Kunststoff bestehenden Träger, der mindestens auf einer Seite
mit einer selbstklebenden Klebeschicht versehen ist, die aus einem druckempfindlichen
Haftkleber besteht, der als Hauptbestandteil ein UV-vernetzbares Acrylat enthält.
[0002] Ein Klebeband der eingangs genannten Art ist aus der
DE 103 12 031 A1 bekannt. Dieses Dokument beschreibt eine dezidiert schwer entflammbare Haftklebemasse,
welche mindestens eine Acrylat-Klebstoffkomponente, mindestens eine Ammoniumpolyphosphat-Komponente
und mindestens eine Harz-Komponente umfasst. Die bekannte Haftklebemasse setzt sich
vorzugsweise aus mindestens 35 Gew.-% der Acrylat-Klebstoffkomponente, mindestens
25 Gew.-% Ammoniumpolyphosphat, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%, sowie mindestens 25
Gew.-% der Harz-Komponente zusammen. Hauptverantwortlich für die Inhibierung der Entflammbarkeit
der aus der
DE 103 12 031 A1 bekannten Haftklebemasse ist dabei die Präsenz der Ammoniumpolyphosphat-Komponente.
[0003] Auch die Herstellung von doppelseitigen Klebebändern wird in der
DE 103 12 031 A1 beschrieben, wobei die Auftragung im Hotmelt ausschließlich auf textile, aus Kunststofffasern
gebildete Träger, wie auf Vliese, insbesondere PET-Vliese, Gewebe oder sogenannte
Gewebevliese vorgenommen wird. Für die Acrylat-Klebstoffkomponente wird eine Vielzahl
von geeigneten Zusammensetzungen beschrieben, wobei diese Komponente vorzugsweise
durch Copolymerisation verschiedener Comonomere hergestellt werden kann. In einer
bevorzugten Ausführung der Haftklebemasse ist dabei vorgesehen, dass mindestens ein
Comonomer ein Photoinitiator mit einer copolymerisierbaren Doppelbindung ist. Hierbei
ermöglichen es einpolymerisierte fotoreaktive Gruppen, dass bei Bestrahlung mit ultravioletter
Strahlung eine Reaktion der Kette mit Nachbarketten stattfinden kann, so dass eine
Vernetzungsstruktur entsteht, wie sie für Haftklebstoffe, insbesondere für druckempfindliche
Haftkleber mit UV-vernetzbarem Acrylat als Hauptbestandteil, typisch ist.
[0004] Ein Schlüsselparameter für ein Klebeband ist seine Klebkraft, für die je nach Anwendungsfall
unterschiedliche Größen erforderlich sein können. Zur Bestimmung derselben werden
oft Standardmethoden eingesetzt, wie beispielsweise die Bestimmung der Klebkraft auf
Stahl nach DIN EN 1939 (Stand 2003). Auch gemäß der
DE 103 12 031 A1 wurde die Klebkraft auf Stahl ermittelt, jedoch nach einer nicht genormten speziellen
Methode, die in dem genannten Dokument beschrieben ist. Für verschiedene exemplarisch
beschriebene Ausführungen lag die solchermaßen ermittelte Klebkraft auf Stahl im Bereich
von 8,0 N/cm bis 8,7 N/cm. Diese Werte wurden in dem Dokument als eine Verbesserung
der Klebkraft gegenüber herkömmlichen Klebemassen gewertet.
[0005] Anmeldungsgemäß wird unter moderater Klebkraft eine Klebkraft im Bereich von 0,5
N/cm bis 4,0 N/cm nach DIN EN 1939 verstanden, unter erhöhter Klebkraft eine Klebkraft
im Bereich von 4,0 N/cm bis 10,0 N/cm nach DIN EN 1939. Eine derartige differenzierte
Klebkraftbetrachtung spielt insbesondere dann eine Rolle, wenn es um die Verklebung
von unpolaren Oberflächen geht.
[0006] Ein weiterer Schlüsselparameter für ein Klebeband ist seine Scherfestigkeit. Insbesondere
dort, wo ein Klebeband in einer Ausführung als doppelseitiges Klebeband unterschiedliche
Bauteile miteinander verbinden soll, werden für die Scherfestigkeit hohe Werte gefordert,
wobei zur Bestimmung derselben ebenfalls oft Standardmethoden eingesetzt werden, wie
beispielsweise die Bestimmung der Scherfestigkeit nach DIN EN 1943 (Stand 2002).
[0007] Anmeldungsgemäß wird unter moderater Scherfestigkeit eine Scherfestigkeit im Bereich
von 100 Minuten bis 1.000 Minuten nach DIN EN 1943, und unter erhöhter Scherfestigkeit
eine Scherfestigkeit im Bereich von 1.000 Minuten bis 10.000 Minuten nach DIN EN 1943
verstanden. Unter einem sehr hohen Scherfestigkeitsbereich versteht man Werte von
über 10.000 Minuten, wobei das genaue Ende der Messung im Regelfall nicht festgehalten
werden kann.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klebeband der eingangs genannten Art
zu schaffen, das bei Wahrung der Vorteile des Einsatzes von UV-vernetzbaren Acrylaten
in der Klebebeschichtung und Gewährleistung einer zumindest moderaten, vorzugsweise
bei Gewährleistung einer erhöhten Klebkraft auf Stahl, auch eine zumindest moderate,
vorzugsweise erhöhte Klebkraft, auf unpolaren Oberflächen sowie vorzugsweise eine
erhöhte Scherfestigkeit aufweist.
[0009] Unter einer unpolaren oder apolaren Oberfläche wird dabei anmeldungsgemäß eine solche
Oberfläche verstanden, die aus Stoffen gebildet ist, die kein permanentes Dipolmoment
besitzen. Ein Dipolmoment ergibt sich dabei in einem Molekül einerseits aus der Elektronegativitätsdifferenz
der miteinander verbundenden Atome, welche die Bindungspolarität bestimmt, und andererseits
aus der Symmetrie des Moleküls. Letztere kann, wie beispielsweise in Polytetrafluorethylen
(PTFE), den Dipolcharakter von stark polaren chemischen Bindungen im Molekül wieder
völlig aufheben. Von besonderer technischer Bedeutung für den Anwendungsbereich der
erfindungsgemäßen Klebebänder sind dabei aliphatische Oberflächen, wie die von Polyethylen
oder Polypropylen, welche sich mit herkömmlichen Klebebändern schlechter verkleben
lassen als Oberflächen, in denen sich Dipolmoleküle befinden.
[0010] Stahl kann aufgrund der in ihm vorliegenden metallischen Bindung, welche durch das
Vorhandensein freier Elektronen gekennzeichnet ist, nicht als unpolare Oberfläche
aufgefasst werden. Daher sind auch auf Stahl bestimmte Klebkraftwerte nicht repräsentativ
für an apolaren Oberflächen auftretende Klebkräfte, und technische Maßnahmen zur Erhöhung
der Klebkraft auf Stahl sind nicht unmittelbar auf eine Erhöhung der Klebkraft auf
apolaren Oberflächen übertragbar.
[0011] Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird dadurch gelöst, dass der druckempfindliche
Kleber pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid enthält, wobei der aus Kunststoff
bestehende Träger als Folie ausgeführt ist.
[0012] Unter dem Begriff "Folie" wird im Rahmen der Anmeldung - wie auch im allgemeinen
Verständnis - ein sehr dünnes, insbesondere bandförmig ausgebildetes, Blatt verstanden,
wobei der Träger insbesondere eine Dicke im Bereich von 0,005 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise
im Bereich von 0,01 mm bis 0,3 mm, aufweisen kann. Im Gegensatz zu den aus dem oben
gewürdigten Stand der Technik bekannten textilen Trägern wird dadurch mit Vorteil
eine durchgehende, ununterbrochene, einheitliche Klebefläche ausgebildet. Der Träger
kann dabei vorzugsweise aus Polyvinylchlorid oder aus Polyester bestehen, die sich
gut zu auch beidseitig leicht mit der Klebebeschichtung beschichtbaren Folien verarbeiten
lassen. Jede Klebeschicht kann dabei jeweils mit einem spezifischen Flächengewicht
von etwa 10 g/m
2 bis 150 g/m
2, vorzugsweise von etwa 20 g/m
2 bis 100 g/m
2, auf den Träger aufgetragen werden.
[0013] Unter dem Begriff "nanoskalig" werden anmeldungsgemäß Größenbereiche bis zu einem
Durchmesser der Teilchen im SiO
2-Pulver von maximal 1000 nm subsumiert. Eine mittlere Teilchengröße des pulverförmigen
Siliciumdioxids kann dabei
[0014] (insbesondere bei unimodaler Normalverteilung der Teilchengröße) insbesondere im
Bereich 5 nm bis 250 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 80 nm, liegen.
[0015] Zur Bestimmung der Größe von nanoskaligen Teilchen sind verschiedene Methoden üblich.
Eine solche Methode ist z. B. die Bestimmung der mittleren Teilchengröße in Dispersion,
wie sie beispielsweise in der Literaturstelle "
The ultimate in desktop particle characterization", Verlag Malvern Instruments, Erscheinungsjahr
2003, und "
Particle Size Measurement"; T. Allen 4th Edition 1992, ISBN 04123570 and
5th Edition, 1997, ISBN 0412729504 beschrieben wird. Es können zur Teilchengrößenbestimmung aber auch andere vergleichbare
und übliche Messmethoden herangezogen werden, beispielsweise "
Dynamic Light Scattering (DLS)" (Dr. Michael Kaszuba & Dr. Kevin Mattison "High concentration
particle size measurements using dynamic light scattering" Lab Plus international
- September 2004, und
Dahneke BE. "Measurement of Suspended Particles by Quasielastic Light Scattering",
1983, Wiley). Die Ergebnisse der verschiedenen üblichen Messmethoden differieren jedoch nur so
wenig voneinander, dass die entsprechenden Unterschiede nicht von Relevanz für die
Erfindung sind.
[0016] Als besonders geeignet wird pulverförmiges Siliciumdioxid mit einer BET-Oberfläche
im Bereich von 50 m
2/g bis 500 m
2/g, vorzugsweise im Bereich von 80 m
2/g bis 200 m
2/g angesehen. Die BET-Oberfläche wird im Rahmen einer BET-Messung (BET steht dabei
Brunauer, Emmett und Teller, die Urheber des Verfahrens) bestimmt, bei der es sich
um ein Analyseverfahren zur Größenbestimmung der Oberfläche von porösen Festkörpern
mittels Gasadsorption handelt. Dieses Verfahren wird standardmäßig nach der
DIN ISO 9277:2003-05 "Bestimmung der spezifischen Oberfläche von Feststoffen durch
Gasadsorption nach dem BET-Verfahren" (ISO 9277:1995) durchgeführt. Die BET-Oberfläche und die mittlere Korngröße der Siliciumdioxidteilchen
im Pulver verhalten sich dabei gegenläufig, wobei mit kleiner werdender Teilchengröße
die BET-Oberfläche überproportional zunimmt.
[0017] Bei dem pulverförmigen nanoskaligen Siliciumdioxid kann es sich vorteilhafterweise
um ein solches handeln, das pyrogen aus flüchtigen Chlorsilanen, wie Siliciumtetrachlorid
SiCl
4, in einer Knallgasflamme oder durch Zerstäubung von Quarzsand im elektrischen Lichtbogen
hergestellt wird. Es wird in der Praxis auch oft als "pyrogene Kieselsäure" (engl.:
fumed silica) bezeichnet. Chemisch gesehen besteht "pyrogene Kieselsäure" aus hochreinem
amorphem Siliciumdioxid. Es ist also, obwohl es in Wasser sauer reagiert, genau genommen
keine Säure, sondern ein Säureanhydrid. Derartig hergestelltes Siliciumdioxidpulver
hat das Aussehen von lockerem weißem Pulver.
[0018] Als Kleberbestandteil erfindungsgemäß einsetzbares pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid
ist beispielsweise unter den Markennamen Aerosil
® der Firma Evonik Industries, Cab-O-Sil
® der Firma Cabot Corporation oder HDK
®-pyrogene Kieselsäure der Firma Wacker Chemie im Handel. Diese Produkte werden bekanntermaßen
zur Herstellung von z. B. in Bädern einsetzbaren Silikondichtungsmassen und in Autolacken
sowie Schiffsfarben eingesetzt. Dabei bewirkt das pyrogene Oxid u. a. Thixotropie,
geringe Feuchtigkeitsaufnahme, mechanische Festigkeit und die Optimierung rheologischer
Eigenschaften, wie die Verdickung von Fetten und Ölen. Pyrogene Oxide finden bekanntermaßen
beispielsweise auch in der Kosmetikindustrie, z. B. in Lippenstiften, Cremes und Deodoranten,
und in der Elektronikindustrie Verwendung.
[0019] Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise gefunden, dass ohne Abfall der Klebkraft
des Klebebandes dessen Scherfestigkeit bei erhöhten Temperaturen auf ein extremal
hohes Niveau angehoben werden kann. So liegt typischerweise erfindungsgemäß eine nach
DIN EN 1943 bei 70 °C gemessene Scherfestigkeit nach einer Wartezeit von 15 Minuten
in einem Bereich, der mit einem Wert von mehr als 10.000 Minuten den o. g. Bereich
der erhöhten Scherfestigkeit (1.000 Minuten bis 10.000 Minuten) noch übersteigt und
somit entsprechend den zugrunde gelegten Definitionen eine sehr hohe Scherfestigkeit
darstellt.
[0020] Der Gehalt an Siliciumdioxid, insbesondere der Gehalt an pyrogener Kieselsäure, kann
bezogen auf das UV-vernetzbare Acrylat im Bereich von 1 phr bis 20 phr, vorzugweise
im Bereich von 2 bis 10 phr, liegen. Schon geringe Anteile des Siliciumdioxids bewirken
im Zusammenwirken mit dem UV-vernetzbaren Acrylat auf dem Träger einen sehr starken
Effekt.
[0021] Hydrophiles pyrogen hergestelltes Siliciumdioxid wird von Wasser benetzt und kann
in Wasser und - was für die Erfindung von Bedeutung ist - in dem als druckempfindlicher
Haftkleber eingesetzten, nichtwässrigen UV-vernetzbaren Acrylat problemlos dispergiert
werden.
[0022] Letzteres trifft allerdings auch für hydrophobes bzw. durch Oberflächenbehandlung
hydrophobisiertes Siliciumdioxid zu, so dass auch dieses im Rahmen der Erfindung mit
Vorteil einsetzbar ist. Eine derartige Hydrophobisierung kann sogar, wenn sie mit
Organosilanen, wie beispielsweise mit Dimethyldichlorsilan, Hexamethyldisilazan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan,
Octyltrimethoxysilan, Polysiloxan, Hexadecyltrimethoxysilan, vorgenommen wird, die
adhäsive Einbindung der Silciumdioxidteilchen in die Acrylat- bzw. Polyacrylatmasse
- einschließlich in darin gegebenenfalls vorhandene Harze - außerordentlich begünstigen
und wirkt vernetzungsfördernd, indem die hydrophobe Oberflächenschicht der Silciumdioxidteilchen
mit in die Molekülstruktur der bei sich bei der UV-Vernetzung bildenden Polyacrylate
chemisch eingebunden wird.
[0023] Was die Klebstoffbeschichtung betrifft, so werden erfindungsgemäß lösungsmittelfreie
UV-vernetzbare Acrylatklebstoffe als druckempfindliche Haftklebstoffe eingesetzt.
Dies trägt dazu bei, dass sich das erfindungsgemäße Klebeband durch eine hohe Resistenz
gegen verschiedene Chemikalieneinflüsse, eine außerordentlich hohe Beständigkeit gegenüber
Alterungsprozessen und durch eine ausgezeichnete Kompatibilität mit verschiedenen
zu verklebenden Bauteilen, insbesondere auch mit unpolaren Oberflächen auszeichnet.
[0024] Derartige UV-vernetzbare Haftklebstoffe werden beispielsweise in verschiedenen Ausführungsarten
unter dem Namen acResin
® von der BASF im Handel vertrieben. Diese können bei Temperaturen von 120 °C auf herkömmlichen
Hotmelt-Coatern verarbeitet werden, die zusätzlich mit UV-Lampen ausgestattet sind.
Spezielle Trocknungsanlagen sind nicht erforderlich. Im Vergleich mit lösungsmittelhaltigen
Acrylatklebern weist eine Klebebeschichtung auf der Basis derartiger Haftklebstoffe
wegen der darin enthaltenen minimalen Menge von migrationsfähigen Inhaltsstoffen nur
eine geringe Ausgasung flüchtiger Substanzen auf, die im sogenannten Fogging-Test
ermittelt werden kann. Entsprechend den Herstellerangaben werden die Polymerketten
der acResin
® UV-Acrylate aus den gleichen Acrylatmonomeren hergestellt, die auch bei den üblichen
Haftklebstoffsystemen auf Dispersions- oder Lösemittelbasis Verwendung finden. Bei
der Bestrahlung mit UV-C-Licht (250 nm - 260 nm) aus handelsüblichen UV-Strahlern
bzw. Lampen wird eine einpolymerisierte UV-C-reaktive Gruppe zur Vernetzungsreaktion
mit einer benachbarten Acrylatkette angeregt. Die UV-Vernetzung läuft extrem schnell
ab, ist genau kontrollierbar und erfolgt nur so lange, wie das UV-Licht angeboten
wird. Die einpolymerisierte fotoreaktive Gruppe in der Seitenkette des acResin
® UV-Polymeren reagiert dabei mit einer beliebigen C-H-Gruppe einer Nachbarkette. Besonders
aktivierte Bindungen oder gar Doppelbindungen sind nicht erforderlich. Im Gegensatz
zur UV-Härtung mit zugemischten Fotoinitiatoren treten durch chemische Anbindung der
UV-C-fotoreaktiven Gruppe an die Polymerkette keine migrationsfähigen Restbestandteile
auf. Mit zunehmender UV-C-Bestrahlung des Haftklebstofffilmes nimmt der Vernetzungsgrad
des Acrylatpolymers zu, und der Haftklebstoff gewinnt an Kohäsion. Gleichzeitig werden
dabei Adhäsion und Tack reduziert. Wird ein doppelseitiges Klebeband jedoch mit einem
derartigen Standard acResin-Kleber
® ohne den erfindungsgemäß vorgesehenen Zusatz hergestellt, so werden auch - wie nachfolgend
noch im Detail als Vergleichsbeispiele ausgeführt wird - insbesondere auf unpolaren
Oberflächen die erfindungsgemäß erzielbaren hohen Werte der Scherfestigkeit und der
Klebkraft nicht erreicht.
[0025] Erfindungsgemäß kann mit Vorteil vorgesehen sein, den Haftkleber der selbstklebenden
Klebeschicht durch Zusatz von Weichmachern, Acrylat-Comonomeren und/oder von Polyvinyl-Ether
sowie insbesondere von Harzen zur Eigenschaftsverbesserung zu modifizieren.
[0026] So gibt es eine Vielzahl von Klebharzen, die für lösungsmittelhaltige Acrylat-Klebebeschichtungen
bekanntermaßen als zusetzbar und eigenschaftsverbessernd angesehen werden. Stellvertretend
für solche Harze seien dabei Pinen-, Inden- und Kolophoniumharze, deren disproportionierte,
hydrierte, polymerisierte, veresterte Derivate und Salze, aliphatische und aromatische
Kohlenwasserstoffharze, Terpenharze und Terpenphenolharze sowie C5- bis C9- Kohlenwasserstoffharze
genannt. Auch Kombinationen dieser und weiterer, mit dem entsprechenden Polyacrylat
kompatibler aliphatischer, aromatischer und/oder alkylaromatischer Harze werden eingesetzt,
um die Eigenschaften der resultierenden Klebemasse wunschgemäß zu beeinflussen.
[0027] Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend genannten acResin
® UV-Produkte es ebenfalls grundsätzlich zulassen, mit derartigen Harzen abgemischt
zu werden, um beispielsweise die Klebkraft der Klebeschicht zu erhöhen. Jedoch ist
es dabei ungünstigerweise möglich, dass das Harz je nach seiner Natur mehr oder weniger
die zur Vernetzung bestimmte UV-Strahlung absorbiert, so dass die Strahlung nicht
mehr in ausreichender Weise zur Vernetzung des Acrylats zur Verfügung steht, wenn
nicht die UV-C-Dosis erhöht wird. Auch führt die Modifikation des acResin
® UV-Acrylats mit Harz zu einer nachteilhaften Verdünnung der darin enthaltenen UV-C-reaktiven
Gruppen, was ebenfalls durch eine höhere UV-C-Dosis ausgeglichen werden muss, um die
gleiche Vernetzungsdichte wie in einer nicht mit Harz modifizierten Klebeschicht einzustellen.
Diesen Erscheinungen kann dadurch entgegengewirkt werden, dass der Harzgehalt bezogen
auf das UV-vernetzbare Acrylat in einem Vorzugsbereich von nur 2 phr bis 10 phr liegt,
wobei aber grundsätzlich ein Harzgehalt im Bereich von 1 phr bis 50 phr möglich ist.
[0028] In den erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungen werden insbesondere ein aliphatisches
C5-Harz (Escorez 1304 der Firma Exxon), ein hydriertes KolophoniumEster-Harz (Foral
105 der Firma Eastman) und ein aromatisches C8/C9-Kohlenwasserstoffharz (Kristalex
F 100 der Firma Eastman) als besonders geeignet angesehen, um durch ihre Compoundierung
mit dem UV-vernetzbaren Acrylat bei gleichbleibender Gewährleistung der erfindungsgemäß
erzielbaren hohen Werte der Scherfestigkeit zusätzlich eine Klebkraftsteigerung, insbesondere
auf unpolaren Oberflächen zu erzielen.
[0029] Aufgrund dessen, dass die Beimengung von Harzen der vorstehend genannten Art zwar
an sich für wässrige Acrylat-Kleber-Formulierungen bekannt war, jedoch ihre die Klebkraft
spezifisch auf apolaren Oberflächen erhöhende Wirkung in selbstklebenden Klebeschichten
auf der Basis von druckempfindlichen lösungsmittelfreien Haftklebern, die als Hauptbestandteil
ein UV-vernetzbares Acrylat, insbesondere mit einpolymerisiertem Fotoinitiator enthalten,
in der Fachwelt nicht erkannt wurde und für den Fachmann überraschend war, wird auch
einem Klebeband der eingangs genannten Art, das im druckempfindlichen Haftkleber kein
pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid enthält, jedoch einen aus Kunststoff bestehenden
Folienträger aufweist, und das die genannten Harze, insbesondere in Mengen enthält,
die im angegebenen Vorzugsbereich liegen, eine eigenständige erfinderische Bedeutung
beigemessen.
[0030] Die UV-C-Dosis, welche bei einem Kleberauftrag im Bereich von 20 g/m
2 bis 100 g/m
2, vorzugsweise bei einem Kleberauftrag im Bereich 35 g/m
2 bis 100 g/m
2, im Bereich von 5 mJ/cm
2 bis 135 mJ/cm
2, vorzugsweise im Bereich von 25 mJ/cm
2 bis 80 mJ/cm
2 liegen sollte, lässt sich dabei über insgesamt fünf Parameter steuern.
[0031] Diese Parameter sind:
- a) der UV- Lampen Typ (dotierte UV- Lampen und nicht dotierte UV- Lampen),
- b) die Art und Weise der Reflektoren in den UV- Lampen,
- c) die Anzahl der UV- Lampen, welche hintereinander geschaltet werden, um möglichst
hohe Produktionsgeschwindigkeiten zu erreichen
- d) die Geometrie der UV- Statuseinheit, insbesondere der Abstand der UV- Lampen zur
Beschichtungsbahn,
- e) die Beschichtungsgeschwindigkeit, bzw. sich daraus ergebend die Durchlaufgeschwindigkeit
der Klebeschicht unter der UV-Strahler-Einheit.
[0032] Was den unter a) genannten Parameter betrifft, so kann die Strahlungsdosis durch
den Typ und die Leistung der verwendeten UV-Lampen beeinflusst werden, wobei dem Emissionsspektrum
dieser Lampen, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 250 nm und 260 nm (UV-C-Anteil),
besondere Bedeutung zukommt, um eine möglichst hohe und somit kostengünstige UV-Vernetzungsausbeute
zu erzielen. Generell ist bei marktüblichen UV-Lampen der UV-C-Anteil umso größer,
je höher die Strahlungsleistung der Lampe ist. So ist eine Lampe mit z. B. 200 W/cm
wirtschaftlicher als eine vergleichbare Einheit mit 120 W/cm, da vergleichbare Vernetzungsdichten
in deutlich kürzerer Zeit, d. h. bei höherer Durchlaufgeschwindigkeit der Klebeschicht
unter der UV-Strahler-Einheit, erreicht werden können. Erfindungsgemäß können beispielsweise
mit Vorteil entsprechende Reflektorsysteme der Firma IST Metz GmbH (mit sogenannten
CMK- und URS
®-Reflektoren, wobei die Abkürzung CM für "Cold Mirror" steht) oder Kaltlichtreflektoren
der Fa. Dr. Hönle AG eingesetzt werden. Derartige Reflektoren weisen als besondere
Eigenschaft auf, dass sie die UV-Strahlung reflektieren und die IR-Wärmestrahlung
transmittieren, insbesondere hin zu einem wassergekühlten Absorberprofil, wo sie effektiv
abgeführt kann, oder in eine spezielle Absorberschicht. Dadurch wird eine schonende
Verarbeitung wärmeempfindlicher Materialien begünstigt.
[0033] Neben der erfindungsgemäß nicht geminderten, auch für nicht erfindungsgemäße Klebebänder
charakteristischen Klebkraft auf Stahl, die gemessen nach DIN EN 1939 nach einer Wartezeit
von 10 Minuten und/oder nach einer Wartezeit von 24 Stunden im Bereich von 6,0 bis
18,0 N/cm, vorzugsweise im Bereich von 7,0 bis 15,0 N/cm liegen kann, kann erfindungsgemäß
die Scherfestigkeit gemessen nach DIN EN 1943 nach einer Wartezeit von 15 Minuten,
sowohl bei Raumtemperatur, als auch bei 70 °C, im Bereich von 250 Minuten bis 10.000
Minuten liegen und vorzugsweise, wie bereits ausgeführt, 10.000 Minuten übersteigen,
wobei die Klebkraft auf unpolaren Oberflächen, wie auf Polyethylen- oder Polypropylenoberflächen,
gemessen nach DIN EN 1939 nach einer Wartezeit von 10 Minuten und/oder nach einer
Wartezeit von 24 Stunden mindestens 2,0 N/cm beträgt und vorzugsweise in einem Bereich
von mehr als 3,0 N/cm liegt, wobei sie aber insbesondere dann, wenn die vorstehend
erläuterte zusätzliche Harzmodifikation des UV-vernetzbaren Acrylates vorgenommen
wird, Spitzenwerte von bis zu bis 10,0 N/cm erreicht.
[0034] Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der
nachfolgenden speziellen Beschreibung enthalten. Anhand mehrerer Ausführungs- und
Vergleichsbeispiele wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung dabei näher
erläutert. Dabei zeigt die einzige
- Fig. 1
- einen schematisierten perspektivischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Klebeband,
welches mit einem Bauteil verklebt ist, wodurch eine vorkonfektionierte Montageeinheit
gebildet ist.
[0035] Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfasst ein erfindungsgemäßes Klebeband 1, das in bevorzugter
Ausführung als doppelseitiges Klebeband 1 ausgeführt ist, einen aus Kunststoff bestehenden,
insbesondere bandförmigen Träger 2, der mindestens auf einer Seite - in der dargestellten
Ausführung auf beiden Seiten - mit einer selbstklebenden Klebeschicht 3 versehen ist.
Jede Klebeschicht 3 besteht aus einem druckempfindlichen Haftkleber, der als Hauptbestandteil
ein UV-vernetzbares Acrylat enthält.
[0036] Der Träger 2 kann bevorzugt aus einer Polyvinylchlorid- oder aus Polyesterfolie bestehen
und eine Dicke D im Bereich von 0,005 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01
mm bis 0,3 mm, aufweisen.
[0037] Das erfindungsgemäße Klebeband 1 kann über die Klebeschichten 3 - wie dargestellt
mit einem Bauteil 4 - oder bevorzugt auch mit mehreren Bauteilen 4 verklebt werden.
Dadurch entsteht eine vorkonfektionierte Montageeinheit M.
[0038] In der zeichnerischen Darstellung ist dabei im oberen Teil exemplarisch gezeigt,
dass die/jede Klebeschicht 3 mit einem, insbesondere aus Silikon oder aus silikonisiertem
Papier bestehenden, sogenannten Interliner 5 abgedeckt sein kann, der bei der Herstellung
eine Wickelung des Klebebandes 1 auf sich selbst ermöglicht, ohne dass dieses verblockt.
Diese Interliner können entweder eine Folienbasis oder Papierbasis haben und sind
beidseitig mit einer Silikonschicht auf Basis einer sogenannten Easy-Release- und/oder
einer CR-Beschichtung (Controlled release) versehen. Je nach Beschichtungsverfahren
und/oder Einsatzverfahren kann hier eine entsprechende Auswahl des Interliners mit
der gewünschten Silikonkombination getroffen werden.
[0039] Das erfindungsgemäße Klebeband 1 kann in vorteilhafter Weise zur Endlos- oder Stückverklebung
oder zur selbstklebenden Ausrüstung von Profilen, Kanälen, Spiegeln, Displays, Schildern,
Skalen, Gehäusen sowie von Zier-, Dekorations-, Verblendungs- und Halteteilen eingesetzt
werden, welche insbesondere unpolare Oberflächen 4a, wie z. B. aus Polyethylen (PE)
oder Polypropylen (PP) bestehende Oberflächen 4a, aufweisen. Jedoch beschränkt sich
der mögliche Einsatz eines erfindungsgemäßen Klebebandes 1 nicht auf diese Werkstoffe,
sondern das Klebeband 1 kann als Montageklebeband - beispielsweise in der Möbelindustrie
- auch zum Verkleben von Holzteilen oder - beispielsweise im Automobilbau - zum Verkleben
von Metallteilen oder -folien eingesetzt werden. Dabei kann mit Vorteil auch auf der
einen Seite ein erstes Bauteil 4 aus einem ersten Werkstoff und auf der anderen Seite
ein zweites Bauteil 4 aus einem vom ersten unterschiedenen, zweiten Werkstoff aufgeklebt
werden.
[0040] Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Klebebandes 1 erfolgt eine Beschichtung des
Trägers 2 mit verschiedenartig zusammengesetzten Haftklebern in der Klebeschicht 3.
Als Beschichtungsart kann dabei eine direkte Beschichtung auf das Trägermaterial oder
eine Transferbeschichtung vorgesehen werden, bei der der Kleber zunächst auf ein silikonisiertes
Papier aufgebracht und anschließend auf den Träger 2 übertragen wird.
[0041] Als Vergleichsbeispiele wurden Klebebänder 1 mit den in Tabelle 1 genannten Rezepturen
A und B für die Klebeschicht 3 hergestellt. Der Kleberauftrag betrug dabei jeweils
einheitlich 60 g/m
2. Jedoch wurden jeweils zwei verschiedene Werte für die zur Vernetzung vorgesehene
UV-C-Dosis vorgesehen - einmal 45 mJ/cm
2 und einmal 60 mJ/cm
2.
Tabelle 1: Rezepturen der Vergleichsbeispiele
Rezepturbestandteil |
Einheit |
Rezeptur A |
Rezeptur B |
AcResin® 250 |
phr |
100 |
0 |
AcResin® 260 |
phr |
0 |
100 |
[0042] Bei den beiden in Tabelle 1 und auch in den nachfolgenden Tabellen enthaltenen UV-vernetzbaren
Acrylaten AcResin
® 250 und AcResin
® 260 handelt es sich um Produkte der Firma BASF mit einpolymerisierten Fotoinitiatoren,
wie sie vorstehend beschrieben wurden. Die Angaben 250 und 260 beziehen sich dabei
auf die bevorzugte optimale Wellenlänge in Nanometer, bei der ein Maximum der Vernetzung
der genannten Präpolymere erreicht wird. Beide Produkte weisen bei Bestimmung bei
130 °C über eine Prüfdauer von 30 Minuten einen Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen
von mehr als 99 Masseprozent auf. Der sogenannte K-Wert - bestimmt nach DIN ISO 1628-1
in einprozentiger Tetrahydrofuran-Lösung - liegt im Bereich von 48 bis 52, die Dichte
bei 1,06 g/cm
3, die Glasübergangstemperatur, bestimmt nach der DSC-Methode, bei - 38 °C. Die Viskosität
bei 130 °C gemessen gemäß EN ISO 3219, Anhang B an der Kegel-Platte-Vorrichtung bei
einer Schergeschwindigkeit von 100 pro Sekunde liegt im Bereich von 30 mPas bis 70
mPas.
[0043] Für die mit diesen solchermaßen hergestellten Klebeschichten 3 ausgerüsteten Klebebänder
1 wurden nur die in den Tabellen 2a und 2b wiedergegebenen Klebkräfte und Scherfestigkeiten
erreicht. Daraus kann insbesondere abgeleitet werden, dass es mit den nicht erfindungsgemäßen
UV-vernetzbaren Klebern insbesondere nicht möglich war, die Scherfestigkeit bei 70
°C auf dem Wege einer Erhöhung der UV-Dosis über einen Wert von 800 Minuten anzuheben,
da sich die Kohäsion der UV-vernetzbaren AcResin
®-Kleber durch erhöhte UV-C-Dosen nicht mehr steigern lässt.
Tabelle 2a: Klebkräfte und Scherfestigkeiten der Vergleichsbeispiele (niedrige UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur A |
Rezeptur B |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-C-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
45 |
45 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
10 |
8 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
12 |
8 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
1,5 |
1,0 |
PE |
1939 |
24h |
|
2,5 |
1,0 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
3,5 |
1,5 |
PP |
1939 |
24h |
|
3,5 |
1,5 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
Min |
>10.000 |
>10.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
Min |
250 |
500 |
70 °C |
1943 |
|
|
|
|
Tabelle 2b: Klebkräfte und Scherfestigkeiten der Vergleichsbeispiele (hohe UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur A |
Rezeptur B |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-C-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
65 |
65 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
10 |
7 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
12 |
8 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
1,5 |
1,0 |
PE |
1939 |
24h |
|
2,5 |
1,0 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
1,5 |
1,5 |
PP |
1939 |
24h |
|
2,5 |
1,5 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
Min |
>10.000 |
>10.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
Min |
250 |
800 |
70 °C |
1943 |
|
|
|
|
[0044] Erfindungsgemäß wurden dann Klebebänder 1 mit den in Tabelle 3 genannten Rezepturen
1 und 2 für die Klebeschichten 3 hergestellt. Der Kleberauftrag betrug dabei wiederum
jeweils einheitlich 60 g/m
2. Für die zur Vernetzung vorgesehene UV-C-Dosis wurden 60 mJ/cm
2 vorgesehen.
Tabelle 3: UV-Acrylat-Rezepturen mit pyrogener Kieselsäure (ohne Harz)
Rezepturbestandteil |
Einheit |
Rezeptur 1 |
Rezeptur 2 |
AcResin® 250 |
phr |
100 |
0 |
AcResin® 260 |
phr |
0 |
100 |
Aerosil® R 972 |
phr |
5 |
5 |
[0045] Bei dem in der Tabelle 3 genannten Aerosil
® R 972 handelt es sich um eine handelsübliche, mit DDS (Dimethyldichlorsilan) hydrophobierte
pyrogene Kieselsäure der Firma Evonik Industries mit einer BET-Oberfläche von 110
± 20 m
2/g und einem pH-Wert in Wasser von 4,0 ± 0,4 sowie mit einem Kohlenstoffgehalt von
0,9 ± 0,3 Masseprozent.
[0046] Für die mit diesen solchermaßen erfindungsgemäß hergestellten Klebeschichten 3 ausgerüsteten
Klebebänder 1 wurden die in Tabelle 4 wiedergegebenen Klebkräfte und Scherfestigkeiten
erreicht.
[0047] Beim Vergleich mit den Werten der Vergleichsbeispiele in Tabelle 2b ist aus Tabelle
4 insbesondere die bei über 10.000 Minuten liegende hohe Scherfestigkeit bei 70 °C
hervorzuheben.
[0048] Es wurden dann Klebebänder 1 mit den in Tabelle 5 aufgeführten Rezepturen 3 sowie
4a bis 4c für die Klebeschichten 3 hergestellt. Diesen Klebebändern 1, die keine pyrogene
Kieselsäure enthalten, wird, wie oben ausgeführt, ebenfalls eine erfinderische Bedeutung
zugemessen. Der Kleberauftrag betrug dabei wiederum jeweils einheitlich 60 g/m
2. Für die zur Vernetzung vorgesehene UV-C-Dosis wurden 60 mJ/cm
2 vorgesehen.
Tabelle 4: Klebkräfte und Scherfestigkeiten von Klebebändern 1 mit Klebeschichten
3 nach den Rezepturen 1 und 2 (hohe UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur 1 |
Rezeptur 2 |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
65 |
65 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
10 |
8,5 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
12 |
9,0 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
2,0 |
0,5 |
PE |
1939 |
24h |
|
2,5 |
0,5 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
0,5 |
0,5 |
PP |
1939 |
24h |
|
0,5 |
0,5 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
>10.000 |
>10.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
>10.000 |
>10.000 |
70 °C |
1943 |
|
|
|
|
Tabelle 5: UV-Acrylat-Rezepturen mit Harz (ohne pyrogene Kieselsäure)
Rezepturbestandteil |
Einheit |
Rezeptur 3 |
Rezeptur 4a |
Rezeptur 4b |
Rezeptur 4c |
AcResin® 250 |
phr |
100 |
0 |
0 |
0 |
AcResin® 260 |
phr |
0 |
100 |
100 |
100 |
Aerosil® R 972 |
phr |
0 |
0 |
0 |
0 |
Escorez 1304 |
phr |
5 |
5 |
0 |
0 |
Foral 105 |
phr |
0 |
0 |
5 |
0 |
Kristalex F 100 |
phr |
0 |
0 |
0 |
5 |
[0049] Die Herkunft und chemische Natur der in Tabelle 5 aufgeführten Harze Escorez 1304,
Foral 105 und Kristalex F 100 wurden bereits vorstehend erläutert.
[0050] Für die mit diesen solchermaßen erfindungsgemäß hergestellten Klebeschichten 3 ausgerüsteten
Klebebänder 1 wurden die in den Tabellen 6a und 6b wiedergegebenen Klebkräfte und
Scherfestigkeiten erreicht. Beim Vergleich mit den Werten der Vergleichsbeispiele
in Tabelle 2b ist aus den Tabellen 6a und 6b insbesondere die auf 2,5 N/cm und mehr
erhöhte Klebkraft auf den apolaren polyolefinischen Oberflächen Polyethylen (PE) und
Polypropylen (PP) hervorzuheben. Bezugnehmend auf den Vergleich zwischen der Rezeptur
1 und der Rezeptur 3 ist bei der Harzmodifikation ein deutlicher Scherfestigkeitsverlust
bei 70° C, gemessen nach DIN EN 1943, zu beobachten. Ein ähnlicher Scherfestigkeitsverlust
ist auch zwischen der Rezeptur 2 als Grundrezeptur und der Rezeptur 4a bei 70° C,
gemessen nach DIN EN 1943, zu beobachten, da bei der Rezeptur 4a ebenfalls Harze zugesetzt
worden sind.
Tabelle 6a: Klebkräfte und Scherfestigkeiten von Klebebändern 1 mit Klebeschichten
3 nach den Rezepturen 3 und 4a (hohe UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur 3 |
Rezeptur 4a |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
65 |
65 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
11 |
10,0 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
12 |
10,5 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
2,5 |
2,5 |
PE |
1939 |
24h |
|
3,0 |
3,0 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
3,5 |
3,0 |
PP |
1939 |
24h |
|
4,0 |
3,0 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
>10.000 |
>10.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
150 |
350 |
70 °C |
1943 |
|
|
|
|
Tabelle 6b: Klebkräfte und Scherfestigkeiten von Klebebändern 1 mit Klebeschichten
3 nach den Rezepturen 4b und 4c (hohe UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur 4b |
Rezeptur 4c |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
65 |
65 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
10 |
10 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
12 |
12 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
4,0 |
1,0 |
PE |
1939 |
24h |
|
4,5 |
1,0 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
2,5 |
0,5 |
PP |
1939 |
24h |
|
2,5 |
0,5 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
>10.000 |
5.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
200 |
50 |
70 °C |
1943 |
|
|
|
|
[0051] Der Scherfestigkeitsvergleich bei 70° C, gemessen nach DIN EN 1943, zwischen Rezeptur
2 und Rezeptur 4b und 4c, zeigt wiederum einen deutlichen Scherfestigkeitsverlust,
sobald Harze zu den acResin Klebern zugegeben werden.
[0052] Schließlich wurden dann erfindungsgemäß noch weitere Klebebänder 1 mit den in den
Tabellen 7a und 7b genannten Rezepturen 5 bis 10 für die Klebeschichten 3 hergestellt.
Der Kleberauftrag betrug auch hier jeweils einheitlich 60 g/m
2, und die Vernetzung erfolgte mit einer UV-C-Dosis von 60 mJ/cm
2.
Tabelle 7a: UV-Acrylat mit pyrogener Kieselsäure und Harz (Rezepturen 5 bis 7)
Rezepturbestandteil |
Einheit |
Rezeptur 5 |
Rezeptur 6 |
Rezeptur 7 |
AcResin® 250 |
phr |
100 |
100 |
100 |
Aerosil® R 972 |
phr |
5 |
5 |
5 |
Escorez 1304 |
phr |
5 |
0 |
0 |
Foral 105 |
phr |
0 |
5 |
0 |
Kristalex F 100 |
phr |
0 |
0 |
5 |
Tabelle 7b: UV-Acrylat mit pyrogener Kieselsäure und Harz (Rezepturen 8 bis 10)
Rezepturbestandteil |
Einheit |
Rezeptur 8 |
Rezeptur 9 |
Rezeptur 10 |
AcResin® 260 |
phr |
100 |
100 |
100 |
Aerosil® R 972 |
phr |
5 |
5 |
5 |
Escorez 1304 |
phr |
5 |
0 |
0 |
Foral 105 |
phr |
0 |
5 |
0 |
Kristalex F 100 |
phr |
0 |
0 |
5 |
[0053] Für die mit diesen solchermaßen erfindungsgemäß hergestellten Klebeschichten 3 ausgerüsteten
Klebebänder 1 wurden die in den Tabellen 8a bis 8c wiedergegebenen Klebkräfte und
Scherfestigkeiten erreicht. Beim Vergleich mit den Werten der Vergleichsbeispiele
in Tabelle 2b ist aus den genannten Tabellen dabei insbesondere sowohl die auf ein
Mehrfaches erhöhte Klebkraft auf den apolaren polyolefinischen Oberflächen Polyethylen
(PE) und Polypropylen (PP), als auch die extremal hohe Scherfestigkeit bei 70 °C hervorzuheben.
Tabelle 8a: Klebkräfte und Scherfestigkeiten von Klebebändern 1 mit Klebeschichten
3 nach den Rezepturen 5 und 6 (hohe UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur 5 |
Rezeptur 6 |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
65 |
65 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
12 |
16 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
12 |
17 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
2,0 |
4,0 |
PE |
1939 |
24h |
|
2,0 |
4,5 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
1,0 |
2,0 |
PP |
1939 |
24h |
|
2,0 |
2,0 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
2.500 |
>10.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
250 |
200 |
70 °C |
1943 |
|
|
|
|
Tabelle 8b: Klebkräfte und Scherfestigkeiten von Klebebändern 1 mit Klebeschichten
3 nach den Rezepturen 7 und 8 (hohe UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur 7 |
Rezeptur 8 |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
65 |
65 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
11,5 |
12 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
13,5 |
12 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
1,5 |
2,5 |
PE |
1939 |
24h |
|
2,0 |
3,5 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
0,5 |
2,0 |
PP |
1939 |
24h |
|
0,5 |
3,0 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
>10.000 |
>10.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
>10.000 |
>10.000 |
70 °C |
1943 |
|
|
|
|
[0054] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern
umfasst im Rahmen der Ansprüche 1 und 10 auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden
Ausführungen. Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den Ansprüchen 1 und 10 definierten
Merkmalskombinationen sowie auf die erfindungsgemäße Verwendung nach Anspruch 18 beschränkt,
sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen
aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein.
Tabelle 8c: Klebkräfte und Scherfestigkeiten von Klebebändern 1 mit Klebeschichten
3 nach den Rezepturen 9 und 10 (hohe UV-C-Dosis)
Prüfung |
Prüfmethode |
Wartezeit |
Einheit |
Rezeptur 9 |
Rezeptur 10 |
Kleberauftrag |
|
|
g/m2 |
60 |
60 |
UV-Dosis |
|
|
mJ/cm2 |
65 |
65 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
13,5 |
10,0 |
Stahl |
1939 |
24h |
|
15,0 |
12,0 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
4,0 |
1,0 |
PE |
1939 |
24h |
|
4,5 |
1,0 |
Klebkraft auf |
DIN EN |
10 min |
N/cm |
2,5 |
0,5 |
PP |
1939 |
24h |
|
2,5 |
0,5 |
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
>10.000 |
>10.000 |
RT |
1943 |
|
|
|
|
Scherfestigkeit |
DIN EN |
15 min |
min |
1000 |
500 |
70°C |
1943 |
|
|
|
|
[0055] Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der Ansprüche 1,
10 und 18 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes
Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster
Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
Bezugszeichen
[0056]
- 1
- Klebeband
- 2
- Träger von 1
- 3
- Klebebeschichtung auf 2
- 4
- Bauteil
- 4a
- Oberfläche von 4
- 5
- Interliner
- M
- vorkonfektionierte Einheit aus 1 und 4
1. Klebeband (1), insbesondere doppelseitiges Klebeband (1), mit einem aus Kunststoff
bestehenden Träger (2), der mindestens auf einer Seite mit einer selbstklebenden Klebeschicht
(3) versehen ist, die aus einem druckempfindlichen Haftkleber besteht, der als Hauptbestandteil
ein UV-vernetzbares Acrylat enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass der druckempfindliche Haftkleber pulverförmiges nanoskaliges Siliciumdioxid enthält,
wobei der aus Kunststoff bestehende Träger (2) als Folie ausgeführt ist.
2. Klebeband (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass Teilchen des pulverförmigen Siliciumdioxids eine mittlere Größe im Bereich von 5
nm bis 250 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 80 nm, aufweisen.
3. Klebeband (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Siliciumdioxid eine BET-Oberfläche im Bereich von 50 m2/g bis 500 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 80 m2/g bis 200 m2/g, aufweist.
4. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Siliciumdioxid pyrogen aus einem Chlorsilan, wie Siliciumtetrachlorid
SiCl4, oder durch Zerstäubung von Quarzsand im elektrischen Lichtbogen hergestellt ist.
5. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Siliciumdioxid - bezogen auf das UV-vernetzbare Acrylat - im Bereich
von 1 phr bis 20 phr, vorzugsweise im Bereich von 2 phr bis 10 phr, liegt.
6. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Siliciumdioxid, insbesondere durch eine Oberflächenbehandlung mit Organosilanen,
wie beispielsweise mit Dimethyldichlorsilan, Hexamethyldisilazan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan,
Octyltrimethoxysilan, Polysiloxan, Hexadecyltrimethoxysilan, hydrophobisiert ist.
7. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) aus Polyvinylchlorid oder aus Polyester besteht.
8. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) eine Dicke im Bereich von 0,005 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise im Bereich
von 0,01 mm bis 0,3 mm, aufweist.
9. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) auf beiden Seiten mit einer selbstklebenden Klebeschicht (3) versehen
ist.
10. Klebeband (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem der aus Kunststoff bestehende
Träger (2) als Folie ausgeführt ist, insbesondere Klebeband (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der druckempfindliche Kleber mit klebrigmachenden Harzen, wie Pinen-, Inden- und/oder
Kolophoniumharzen, deren disproportionierten, hydrierten, polymerisierten, veresterten
Derivaten und/oder Salzen und/oder Terpen- und/oder Terpenphenolharzen und/oder aliphatischen,
aromatischen, alkylaromatischen Kohlenwasserstoffharzen, insbesondere mit einem oder
mehreren C5- bis C9- Kohlenwasserstoffharz(en), modifiziert ist.
11. Klebeband (1) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Harzgehalt - bezogen auf das UV-vernetzbare Acrylat - im Bereich von 1 phr bis
50 phr, vorzugsweise im Bereich von 2 phr bis 10 phr, liegt.
12. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die/jede Klebeschicht (3) jeweils mit einem spezifischen Flächengewicht von 10 g/m2 bis 150 g/m2, vorzugsweise von 20 g/m2 bis 100 g/m2, aufgetragen ist.
13. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die/jede Klebeschicht (3) jeweils mit einer UV-C-Dosis im Bereich von 5 mJ/cm2 bis 135 mJ/cm2, vorzugsweise im Bereich von 25 mJ/cm2 bis 80 mJ/cm2, vernetzt ist.
14. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klebkraft auf unpolaren Oberflächen, wie auf Polyethylen- oder Polypropylenoberflächen,
gemessen nach DIN EN 1939 nach einer Wartezeit von 10 Minuten und/oder nach einer
Wartezeit von 24 Stunden mindestens 2,0 N/cm beträgt und vorzugsweise im Bereich von
3,0 N/cm bis 10,0 N/cm liegt.
15. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klebkraft auf Stahl gemessen nach DIN EN 1939 nach einer Wartezeit von 10 Minuten
und/oder nach einer Wartezeit von 24 Stunden im Bereich von 6,0 bis 18,0 N/cm, vorzugsweise
im Bereich von 7,0 bis 15,0 N/cm liegt.
16. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scherfestigkeit gemessen nach DIN EN 1943 nach einer Wartezeit von 15 Minuten,
sowohl bei Raumtemperatur, als auch bei 70 °C, im Bereich von 250 Minuten bis 10000
Minuten liegt oder vorzugsweise 10.000 Minuten übersteigt.
17. Klebeband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die/jede Klebeschicht (3) jede Klebeschicht mit einem silikonisierten Interliner
abgedeckt ist, insbesondere mit einem silikonisierten Papier oder mit einer silikonisierten
Folie oder mit einem silikonisierten, mit Polyethylen befilmten Papier.
18. Verwendung eines Klebebandes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zum Bekleben mindestens
eines Bauteils (4) mit unpolarer Oberfläche (4a).